JP5106685B2

JP5106685B2 - 通信装置

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Inventors: 智哉旦代; 健太郎谷口; 綾子松尾; 武司富澤
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Filing date: 2009-06-30
Publication date: 2012-12-26
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Description

本発明は、無線通信に関する。

フレームの受信状況等から決定されたフレームフォーマットの通知を受信側から受けて、送信側の通信装置が、フレームフォーマットを変更する技術が開示されている（特許文献１）。

しかしながら、特許文献１に開示される技術では、広帯域（例えば、ミリ波帯：３０ＧＨｚ〜３００ＧＨｚ）を使用したとしても、データ部分の通信時間と比較して、アナログ回路による処理である自動利得制御（ＡＧＣ：ＡｕｔｏｍａｔｉｃＧａｉｎＣｏｎｔｒｏｌ））に要する時間を十分に削減できないという問題があった。

自動利得制御のためのフィールドが長すぎればオーバーヘッド（自動利得制御に要する時間）の増大を招き、自動利得制御のためのフィールドが短すぎれば受信側で十分に自動利得制御を行うことができず受信精度が劣化するという問題があった。

特開２００８−１３６１３２号公報

この発明の課題の１つは、自動利得制御のためのフィールドの長さを適切に調整することができる通信装置を提供することである。

上記鑑みて、本発明の一実施の形態に係る通信装置は、他の通信装置から、電力を調整するための複数のフィールドを有するフレームを受信する通信装置であって、各フィールドの平均受信電力を測定する測定手段と、前記測定手段の測定結果が既定の範囲に含まれるか否かを判定する判定手段と、前記測定手段の測定結果が規定の範囲内に含まれないと判定された場合に、前記測定手段の測定結果を用いて、利得を計算する計算手段と、初期利得あるいは前記利得に従い、各フィールドを調整する調整手段と、前記フレームの受信を開始してから、前記測定手段の測定結果が既定の範囲に含まれると前記判定手段で判定されるまでに、前記調整手段がフィールドを調整した調整回数に応じて、フィールドの長さを選択する選択手段と、前記選択手段により選択されたフィールドの長さについての情報を、前記他の通信装置へ送信する送信手段とを備え、前記選択手段は、フィールドの長さを、前記調整回数が第１閾値よりも小さい場合に第１値とし、前記調整回数が前記第１閾値以上である場合に前記第１値よりも大きい第２値をとすることを特徴とする。

本発明によれば、自動利得制御のためのフィールドの長さを適切に調整することができる。

無線通信システムを示す図。無線装置を示す図。通信装置の動作を示すフローチャート図。ＡＧＣフィールドを示す図。フィールド長選択部の動作を示すフローチャート図。通信装置間のシーケンスを示すフローチャート図。フレームを示す図。フレームを示す図。フレームを示す図。フレームを示す図。フィールド長選択部の動作を示すフローチャート図。通信装置の動作を示すフローチャート図。通信装置の動作を示すフローチャート図。データフレームを示す図。送達確認フレームを示す図。

以下、本発明の実施形態について説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る無線通信システムを示す図である。通信装置１〜３は、ミリ波帯等を用いて無線通信する。通信装置１〜３が送受信する電波の到達範囲は狭い。通信装置１と２が近づいた場合に通信装置１と２の通信が可能となる。通信装置１と３が近づいた場合に通信装置１と３の通信が可能となる。

通信装置１は、通信装置２と接続し、一連のフレームｆ４の送受信を行い、切断処理を行う。その後、通信装置１は、通信装置３と接続し、一連のフレームｆ５の送受信を行い、切断処理を行う。このように、通信装置１〜３は、ある１台の通信装置と通信を終えたあとに、別の１台の通信装置との通信を行う。

図２は、通信装置１の構成を示す図である。なお、通信装置２、３の構成も同様である。通信装置１は、アンテナ１１と、切替部１２と、送信部１３と、変調部１４と、フレーム生成部１５と、受信部１６と、利得調整部１７と、ＡＤ変換部１８と、記憶部１９と、利得計算部２０と、フィールド長選択部２１と、判定部２２と、測定部２３と、復調部２４と、フレーム解析部２５と、制御部２６とを備える。フレーム生成部１５とフレーム解析部２５とは、入力端子と出力端子を介して上位レイヤとの通信を行う。

図３は、通信装置１の動作を示すフローチャートである。通信装置１は、通信装置２から、電力を調整する（ＡＧＣ：ＡｕｔｏｍａｔｉｃＧａｉｎＣｏｎｔｒｏｌ）ための複数のフィールド（以下、ＡＧＣフィールド）を有する受信信号（フレーム）を受信する。図４は、通信装置１が受信するフレームのＡＧＣフィールドの例を示す図である。通信装置１が受信するフレームは、例えば、３つのＡＧＣフィールドＡを有する。

まず、制御部２６は、切替部１１を制御して受信状態（待ち受け状態）へ切り替える（ステップＳ１０１）。次に、受信部１６は、信号の検出処理を行い、信号を検出したか否かを判定する（ステップＳ１０２）。受信部１６は、信号を検出しない場合（ステップＳ１０２の“Ｎｏ”）、受信状態を継続する。受信部１６が信号を検出した場合（ステップＳ１０２の“Ｙｅｓ”）、利得調整部１７は、利得計算部２０の内蔵メモリ（図示せず）に記憶された初期利得値Ｇ１を用いて、受信信号のレベルを調整（初期利得値Ｇ１に応じて増幅）する（ステップＳ１０３）。次に、ＡＤ変換部１８は、調整された受信信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する（ステップＳ１０４）。次に、測定部２３は、デジタル信号（受信信号）のレベル（平均受信電力）を測定する（ステップＳ１０５）。

次に、判定部２２は、測定部２３で測定されたレベルが既定のターゲットレベル（第１閾値以上第２閾値未満）の範囲内に収束したか否かを判定する（ステップＳ１０６）。次に、判定部２２は、判定結果をフィールド長選択部２１に出力する（ステップＳ１０７）。次に、判定部２２は、フレームの受信期間のうちＡＧＣフィールドを受信する期間（以下、レベル調整期間）が終了したか否かについての情報を、制御部２６から受ける。

レベル調整期間が終了していない場合（ステップＳ１０８の“Ｎｏ”）であって、測定部２３で測定されたレベルが既定のターゲットレベルの範囲外である場合（ステップＳ１０９の“Ｎｏ”）、ステップＳ１０３以降の処理を繰り返す。

一方、レベル調整期間が終了した場合（ステップＳ１０８の“Ｙｅｓ”）、利得計算部２０の内蔵メモリは、最後の利得調整（ステップＳ１０３）で用いた利得を次の受信時の初期利得値として用いるために、記憶する（ステップ１１１）。次に、復調部２４がデジタル信号（受信信号）の復調処理を行う（ステップＳ１１２）。次に、フレーム解析部２５がフレーム（復調結果）の解析を行う（ステップＳ１１３）。

次に、フィールド長選択部２１は、フレームの受信を開始してから、測定部２３で測定されたレベルが既定のターゲットレベルの範囲内に収束したと判定されるまでに、利得調整部１７が受信信号のレベルを調整した回数（以下、利得調整回数）に応じて、ＡＧＣフィールドの長さを選択する（ステップＳ１１４）。次に、フィールド長選択部２１は、ＡＧＣフィールドの長さの選択結果をフレーム生成部１５へ出力する。ＡＧＣフィールドの長さとは、フレームが有するＡＧＣフィールドの数であっても良く、１つあたりのＡＧＣフィールドの長さ（バイト長、時間長）であっても良く、それらを組み合わせたものであっても良い。

次に、フレーム生成部１５は、ＡＧＣフィールドの長さについて情報を送信フレーム（データフレーム、送達確認フレームなど）に設定する（ステップＳ１１５）。次に、フレーム生成部１５は、受信部１６によるキャリアセンスの結果等によって送信権を獲得したか否かについての情報を、制御部２６から受け、フレームの送信タイミングであるか否かを判定する（ステップＳ１１６）。フレームの送信タイミングでなければ、フレームの送信タイミングまで待機する。フレームの送信タイミングであれば、変調部１４がフレームの変調を行い（ステップＳ１１７）、送信部１３は変調されたフレームを切替部１２、アンテナ１１を介して、通信装置２へ送信する（ステップＳ１１８）。

図５は、フィールド長選択部２１の動作（図３のステップＳ１１４の詳細）を示すフローチャートである。まず、フィールド長選択部２１は、１回のレベル調整でターゲットレベルに収束したか否かを判定する（ステップＳ２０１）。１回のレベル調整でターゲットレベルに収束した場合（ステップＳ２０１の“Ｙｅｓ”）、フィールド長選択部２１は、１回のレベル調整でターゲットレベルに収束した連続回数（連続収束回数）が既定のＮ（Ｎは１以上の整数）回以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０２）。１回のレベル調整での連続収束回数がＮ回以上である場合（ステップＳ２０２の“Ｙｅｓ”）、フィールド長選択部２１は、ＡＧＣフィールドの長さ１シンボル（ＡＧＣフィールドの数１つ）を選択する（ステップＳ２０４）。１回のレベル調整での連続収束回数がＮ回未満である場合（ステップＳ２０２の“Ｎｏ”）、フィールド長選択部２１は、ＡＧＣフィールドの長さを変更しない（ステップＳ２０３）
一方、１回のレベル調整でターゲットレベルに収束しない場合（ステップＳ２０１の“Ｎｏ”）、フィールド長選択部２１は、２回のレベル調整でターゲットレベルに収束したか否かを判定する（ステップＳ２０５）。２回のレベル調整でターゲットレベルに収束する場合（ステップＳ２０５の“Ｙｅｓ”）、フィールド長選択部２１は、２回のレベル調整でターゲットレベルに収束した連続回数（連続収束回数）が既定のＭ回以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０６）。２回のレベル調整での連続収束回数がＭ（Ｍは１以上の整数）回以上の場合（ステップＳ２０６の“Ｙｅｓ”）、フィールド長選択部２１は、ＡＧＣフィールドの長さ２シンボル（ＡＧＣフィールドの数２つ）を選択する（ステップＳ２０９）。２回のレベル調整での連続収束回数がＭ回未満の場合（ステップＳ２０６の“Ｎｏ”）、フィールド長選択部２１は、ＡＧＣフィールドの数を変更しない（ステップＳ２０３）。

一方、２回のレベル調整でターゲットレベルに収束しない場合（ステップＳ２０６の“Ｎｏ”）、フィールド長選択部２１は、ＡＧＣフィールドの長さ３シンボル（ＡＧＣフィールドの数３つ）を選択する（ステップＳ２０７）。

次に、通信装置２の動作を説明する。通真装置２は、通信装置１からＡＧＣフィールドの長さ情報が設定されたフレーム（データフレーム、送達確認フレームなど）を受信する。通信装置２によるフレームの受信、復調処理は、図３に示すステップＳ１０１〜ステップＳ１１３と同様である。そして、フレーム解析部２５は、通信装置１から受信したフレームを解析し、ＡＧＣフィールドの長さ情報を抽出する。次に、フレーム解析部２５は、抽出したＡＧＣフィールドの長さ情報をフィールド長選択部２１へ出力する。次に、フィールド長選択部２１は、ＡＧＣフィールドの長さ情報を記憶部１９に書き込む。その後、通信装置２においてデータの送信要求が発生し、通信装置２が送信権を獲得したあと、フレーム生成部１５は、記憶部１９に記憶されたＡＧＣフィールドの長さ情報に従い、送信フレームにＡＧＣフィールドを付加する。次に、変調部１４はＡＧＣフィールドが付加された送信フレームに変調処理を行う。次に、送信部１３は、変調後の送信信号を、切替部１２及びアンテナ１１を介して送信する。

図６は、通信装置１と通信装置２とのフレーム交換シーケンスの一例を示したタイミング図である。まず、通信装置２は、３つのＡＧＣフィールド１１１、１１３、１１５と、フレームボディ１１７とを有するフレーム１４５を通信装置１へ送信する。通信装置１は時刻ｔ１に初期利得Ｇ１で利得調整を行い、利得調整された最初のＡＧＣフィールド１１２を取得する。次に、通信装置１は、利得調整されたパイロット信号１１２に対してレベル測定を行い、レベル測定結果に基づいて利得Ｇ２を計算する。次に、通信装置１は、時刻ｔ２に利得Ｇ２で利得調整を行い、利得調整されたパイロット信号１１４を取得する。次に、通信装置１は、利得調整されたパイロット信号１１４に対してレベル測定を行い、レベル測定結果に基づいて利得Ｇ３を計算する。次に、通信装置１は、時刻ｔ３に利得Ｇ３で利得調整を行い、３番目のＡＧＣフィールド１１６を取得する。次に、通信装置１は、利得調整されたパイロット信号１１６に対してレベル測定を行う。次に、通信装置１は、レベル測定結果がターゲットレベル１５０に収まっていることを確認した上で、フレームボディ１１８に対して利得Ｇ３で利得制御を行う。また、通信装置１は、この利得Ｇ３を次に受信するフレームに対する初期利得として保持する。

次に、通信装置１は、フレーム１４５を受信した後、応答フレーム１２０（例えば、送達確認フレーム）を送信する。通信装置２は、応答フレーム１１９を受信する。通信装置２は、応答フレーム１１９を受信した後、３つのＡＧＣフィールド１２１、１２３、１２５と、フレームボディ１２７とを有するフレーム１４６を通信装置１へ送信する。

次に、通信装置１は、時刻ｔ４に初期利得Ｇ３で利得調整を行い、利得調整された最初のパイロット信号１２２を取得する。次に、通信装置１は、利得調整されたパイロット信号１２２に対してレベル測定を行い、レベルがターゲットレベル１５０に収まっていることを確認する。そして、通信装置１は、１回の利得調整でターゲットレベルに収まったことを記憶する。次に、通信装置１は、パイロット系列１２４、１２６、フレームボディ１２８に対して利得Ｇ３で利得調整を行う。また、通信装置１は、この利得Ｇ３を次に受信するフレームに対する初期利得として保持する。

次に、通信装置１はフレーム１４６を受信した後応答フレーム１３０を送信する。通信装置２は、応答フレーム１２９を受信する。応答フレーム１２９を受信した後、通信装置２は、３つのＡＧＣフィールド１３１、１３３、１３５とフレームボディ１３７とを有するフレーム１４７を通信装置１へ送信する。

次に、通信装置１は、時刻ｔ７に初期利得Ｇ３で利得調整を行い、利得調整された最初のＡＧＣフィールド１３２を取得する。次に、通信装置１は、利得調整されたパイロット信号１３２に対してレベル測定を行い、レベルがターゲットレベル範囲１５０に収まっていることを確認する。通信装置１は、１回の利得調整でターゲットレベルに収まったフレームを２回連続して受信したことを記憶するとともに、パイロット系列１３４、１３６、フレームボディ１３８に対して利得Ｇ３で利得調整を行う。また、通信装置１は、この利得Ｇ３を次に受信するフレームに対する初期利得として保持する。

（図５の処理においてＮ＝２とする例）通信装置１は１回の利得調整でターゲットレベルに収まったフレームを２回連続して受信したため、通信装置２にＡＧＣフィールドの長さ情報“１つ”を応答フレーム１４０に設定して送信する。そして、通信装置２は、応答フレーム１３９を受信し、ＡＧＣフィールドの長さ情報“１シンボル（１つ）”を抽出する。次に、応答フレーム１３９を受信した後、通信装置２は、１つのＡＧＣフィールド１４１とフレームボディ１４３とを有するフレーム１４８を通信装置１へ送信する。

次に、通信装置１は、時刻ｔ１０に初期利得Ｇ３で利得調整を行い、利得調整された最初のパイロット信号１４２が得られる。通信装置１は、利得調整されたパイロット信号１４２に対してレベル測定を行い、レベルがターゲットレベル１５０に収まっていることを確認する。そして、通信装置１は、フレームボディ１４４に対して利得Ｇ３で利得調整を行う。

このように、受信信号レベルの安定性に応じて最適な長さのＡＧＣフィールドの長さを選択することができるため、フレームの受信を失敗するリスクを抑えながら、受信側でのＡＧＣに要する時間を削減でき、無線通信の効率が向上しスループットを向上することができる。

（変形例１）
上記第１の実施形態において、フィールド長選択部２１は、さらに、現在の通信種別がデータ伝送か否かを考慮した動作を行っても良い。第１の実施形態の変形例１では、フィールド長選択部２１は、外部からコマンド情報によって、現在の通信種別がデータ伝送か否かを判別できる。

現在の通信種別がデータ伝送の場合、フィールド長選択部２１は、図３のステップＳ１１４、Ｓ１１５と同様の処理を行う。

一方で、現在の通信種別がデータ伝送でない場合、フィールド長選択部２１は、図３のステップＳ１１４、Ｓ１１５は行わない。現在の通信種別がデータ伝送でない場合、フィールド長選択部２１が図３のステップＳ１１４、Ｓ１１５の処理を行う代わりに、フレーム生成部１５が接続管理等の管理フレームを生成する。この管理フレームとは、例えば、接続要求フレーム、接続応答フレーム、接続切断フレーム等であり、通信装置が他の通信装置と接続する場合の要求や、接続の要求に対する応答や、既に確立されている接続の切断等に用いることができる。

そして、通信装置１は、管理フレームを、図３のステップＳ１１６〜Ｓ１１８によって、通信装置２へ送信する。

このようにすることで、受信信号レベルの安定性に加えて通信状態種別に応じて最適な長さのＡＧＣフィールドの長さを選択することができるため、より確実に無線通信の効率が向上しスループットを向上することができる。

（変形例２）
第１の実施形態あるいはその変形例１において、フィールド長選択部２１は、さらに、フレームの受信間隔を考慮した動作を行っても良い。第１の実施形態の変形例１では、フィールド長選択部２１は、フレームの受信間隔（あるフレームの受信が開始あるいは完了した時刻から次のフレームの受信を開始するまでの間隔、あるいは、あるフレームの送信を開始あるいは完了した時刻から次のフレームの受信を開始するまでの間隔）を、制御部２６からのフレーム受信・送信の有無について情報、及び図示しないタイマからの経過時刻についての情報から取得できる。

直前に受信したフレームとの受信間隔が既定の時間間隔Ｔ０以下でフレームを受信した場合、フレーム長選択部２１は、図３のステップＳ１１４、Ｓ１１５と同様の処理を行う。

一方で、複数のフレームを既定の時間間隔Ｔ０より大きい時間間隔で受信した場合、フィールド長選択部２１は、図５のステップＳ２０２、Ｓ２０６でカウントする連続収束回数をリセット（“０”に初期化）した上で、図３のステップＳ１１４、Ｓ１１５を行う。

このように、直前に受信したフレームから次にフレームを受信するまでに既定期間以上経過した場合に、連続収束回数をリセットすることで、受信信号レベルの安定性を精度良く測定することができる。

なお、変形例２では、ＡＧＣフィールドの長さが長いフレーム（図７、図９）が３シンボル（３つ）のＡＧＣフィールドを有し、ＡＧＣフィールドの長さが短いフレーム（図８、図１０）が１シンボル（１つ）のＡＧＣフィールドを有するものとしたが、ＡＧＣフィールドの長さ、数は、上記に限られない。

（変形例３）
図７に示されるフレーム２０１は、プリアンブル２０２と、ＰＨＹＨｅａｄｅｒ２０３と、Ｐａｙｌｏａｄ２０４とを有する。プリアンブル２０２は、３つ（３シンボル）のＡＧＣフィールド２０５、２０６、２０７（自動利得調整用の信号系列Ａ）と、２つのパイロット信号２０８、２０９（時間同期用および伝送路推定用の信号系列Ｂ）を有する。ＰＨＹＨｅａｄｅｒ２０３は、フレームの変調方式、Ｐａｙｌｏａｄ２０４の長さなどフレーム２０１についての情報を含む。Ｐａｙｌｏａｄ２０４は、データを含む。受信側の通信装置は、１番目と２番目のＡＧＣフィールド２０５、２０６を用いてＡＧＣを行い、３番目のＡＧＣフィールド２０７を用いて周波数同期を行い、パイロット信号２０８、２０９を用いて時間同期および伝送路推定を行っても良い。

図８に示されるフレーム２０１は、プリアンブル２１０と、ＰＨＹＨｅａｄｅｒ２０３と、Ｐａｙｌｏａｄ２０４とを有する。プリアンブル２１０は、１つ（１シンボル）のＡＧＣフィールド２０５と、２つのパイロット信号２０８、２０９を有する。受信側の通信装置は、１番目ＡＧＣフィールド２０５を用いてＡＧＣ及び周波数同期を行う。

図７、図８に示すフレーム２０１を用い、前述の通りＡＧＣフィールドの長さ（数）を動的に変更することで、プリアンブル２０２の時間長を最適に選択でき、無線通信の効率が向上しスループットを向上することができる。

図９に示されるフレーム２２１は、プリアンブル２２２と、ＰＨＹＨｅａｄｅｒ２０３と、ミッドアンブル２２８と、Ｐａｙｌｏａｄ２２３、２２７とを有する。ミッドアンブル２２８は、３つ（３シンボル）のＡＧＣフィールドを有する。

図１０に示されるフレーム２２１は、プリアンブル２２２と、ＰＨＹＨｅａｄｅｒ２０３と、ミッドアンブル２２４と、Ｐａｙｌｏａｄ２２３、２２７とを有する。ミッドアンブル２２４は、１つ（１シンボル）のＡＧＣフィールドを有する。

受信側の通信装置は、プリアンブル２２２によってＡＧＣや周波数同期、時間同期、伝送路推定等を行うとともに、ミッドアンブル２２４、２２８を用いて、再度ＡＧＣ等を行う。

図９、図１０に示すフレーム２２１を用い、前述の通りＡＧＣフィールドの長さ（数）を動的に変更することで、ミッドアンブル２２４、２２８の時間長を最適に選択でき、無線通信の効率を向上させ、スループットを向上することができる。

図１１は、図７、８の一方（あるいは図９、１０の一方）に示すフレームを使用する場合の、フィールド長選択部２１の動作（図３のステップＳ１１４の詳細）を示すフローチャートである。まず、フィールド長選択部２１は、１回のレベル調整でターゲットレベルに収束したか否かを判定する（ステップＳ３０１）。１回のレベル調整でターゲットレベルに収束する場合（ステップＳ３０１の“Ｙｅｓ”）、フィールド長選択部２１は、１回のレベル調整での連続収束回数がＮ回以上であるか否かを判定する（ステップＳ３０２）。１回のレベル調整での連続収束回数がＮ回以上である場合（ステップＳ３０２の“Ｙｅｓ”）、フィールド長選択部２１は、１つのＡＧＣフィールドを有するフレーム（図８、図１０）を選択する（ステップＳ３０３）。１回のレベル調整での連続収束回数がＮ回以上でない場合（ステップＳ３０２の“Ｎｏ”）、フィールド長選択部２１は、３つのＡＧＣフィールドを有するフレーム（図７、図９）を選択する（ステップＳ３０４）。フィールド長選択部２１は、１回のレベル調整でターゲットレベルに収束しない場合（ステップＳ３０１の“Ｎｏ”）、３つのＡＧＣフィールドを有するフレームを選択する（ステップＳ３０４）。

このように、伝送状況の安定性を確認してからＡＧＣフィールドの長さ（時間長）を短くするので、ＡＧＣフィールドの最適な長さについての誤判断を防止できる。“短いＡＧＣフィールド”への切替え判断の精度を上げることができ、スループットを向上できる。周囲の状況が変化し受信信号レベルが変動した場合に、即座に“長いＡＧＣフィールド”を選択し送信側にフィードバックできる。そのため、次に受信するパケットの受信レベルを“長いＡＧＣフィールド”を用いて最適な値に調整することができ、フレーム受信誤りを防ぐことができる。

（変形例４）
第１の実施形態の変形例３において、フィールド長選択部２１は、さらに、受信したフレームから誤りが検出されたか否かを考慮して動作を行っても良い。第１の実施形態の変形例４では、フィールド長選択部２１は、復調処理（図３のステップＳ１１２）とフレーム解析（図３のステップＳ１１３）との間に行われるフレームのエラー検出処理でエラーが検出された場合、ターゲットレベル収束するまでのレベル調整回数や連続収束回数等によらず、３つのＡＧＣフィールドを有するフレームを選択する（ステップＳ３０４）。エラーチェック処理は、例えば、ＣＲＣ符号を用いたエラーチェックである。

このように、受信フレームに誤りが検出されたか否かをも考慮してＡＧＣフィールドの長さを選択することにより、より適切な判断を可能とし、フレームの誤りを防止することができる。

（変形例５）
第１の実施形態の変形例３または変形例４において、フィールド長選択部２１は、さらに、再送を考慮して動作を行っても良い。

図１２は、図７、８の一方（あるいは図９、１０の一方）に示すフレームを使用する場合の通信装置２の動作を示すフローチャートである。通信装置２は、データフレームを通信装置１へ送信する（ステップＳ４０１）。既定期間（ＳＩＦＳ：ＳｈｏｒｔＩｎｔｅｒＦｒａｍｅＳｐａｃｅ）が経過した後に送達確認フレーム（ＡＣＫ、ＢｌｏｃｋＡｃｋ等）を受信する場合（ステップＳ４０２の“Ｙｅｓ”）、フィールド長選択部２１は、ＡＧＣフィールドの長さを変更しない。

既定期間が経過した後に送達確認フレームを受信しない場合（ステップＳ４０２の“Ｎｏ”）であって、送信したデータフレームが１つ（１シンボル）のＡＧＣフィールドを含む場合（ステップＳ４０３の“Ｙｅｓ”）、フィールド長選択部２１は、ＡＧＣフィールドの長さ“３つ”（３シンボル）（図７、図９）を選択する（ステップＳ４０４）。既定期間が経過した後に送達確認フレームを受信しない場合（ステップＳ４０２の“Ｎｏ”）であって、データフレームが３つ（３シンボル）のＡＧＣフィールドを含む場合（ステップＳ４０３の“Ｎｏ”）、フィールド長選択部２１は、ＡＧＣフィールドの長さを３つ（３シンボル）のまま（図７、図９）とする。そして、通信装置２は、３つ（３シンボル）のＡＧＣフィールドを有するデータフレームを再送する（ステップＳ４０５）。

このように、送達確認フレームを既定期間が経過した後に受信できない場合、ＡＧＣがターゲットレベルに収まらないために受信側の通信装置１でデータフレームの受信に失敗した可能性があるので、時間長の長い（例えば、３シンボルの）ＡＧＣフィールドを有するデータフレームを再送することにより、データフレームの受信成功率を上げることができる。

図１３は、図７、８の一方（あるいは図９、１０の一方）に示すフレームを使用する場合の通信装置１の動作を示すフローチャートである。通信装置１は、送達確認フレーム（ＡＣＫ、ＢｌｏｃｋＡｃｋ等）を通信装置２へ送信する（ステップＳ５０１）。既定期間（ＳＩＦＳ）が経過した後に再送データフレーム（送達確認フレームで受信誤りを通知したデータフレーム）を受信する場合（ステップＳ５０２の“Ｙｅｓ”）、フィールド長選択部２１は、ＡＧＣフィールドの長さを変更しない。

既定期間が経過した後に再送データフレームを受信しない場合（ステップＳ５０２の“Ｎｏ”）であって、送達確認フレームが１つ（１シンボル）のＡＧＣフィールドを含む場合（ステップＳ５０３の“Ｙｅｓ”）、フィールド長選択部２１は、ＡＧＣフィールドの長さ“３つ”（３シンボル）を選択する（ステップＳ５０４）。既定期間が経過した後に再送データフレームを受信しない場合（ステップＳ５０２の“Ｎｏ”）であって、送達確認フレームが３つ（３シンボル）のＡＧＣフィールドを含む場合（ステップＳ５０３の“Ｎｏ”）、フィールド長選択部２１は、ＡＧＣフィールドの長さを３つ（３シンボル）のままとする。そして、通信装置２は、３つ（３シンボル）のＡＧＣフィールドを有する送達確認フレームを再送する（ステップＳ５０５）。

このように、再送データフレームを既定期間が経過した後に受信できない場合、ＡＧＣがターゲットレベルに収まらないために受信側の通信装置２で送達確認フレームの受信に失敗した可能性があるので、時間長の長い（例えば、３シンボルの）ＡＧＣフィールドを有する送達確認フレームを再送することにより、確実に送達確認を行うことができる。

（変形例６）
上記の第１の実施形態あるいはその変形例等において、フィールド長選択部２１は、さらに、直前に受信あるいは送信したフレームの通信完了時刻から、所定時間以上経過したか否かを考慮した動作を行っても良い。第１の実施形態の変形例６では、フィールド長選択部２１は、直前に受信あるいは送信したフレームの通信完了時刻からの経過時刻を、図示しないタイマから取得できる。

フィールド長選択部２１は、直前に受信あるいは送信したフレームの通信完了時刻から所定時間以上経過した場合に、時間長の長い（例えば、３シンボルの）ＡＧＣフィールドを選択する。フィールド長選択部２１は、直前に受信あるいは送信したフレームの通信完了時刻から所定時間以上経過していない場合に、時間長の短い（例えば、１シンボルの）ＡＧＣフィールドを選択する。

所定時間については、ＩｎｉｔｉａｔｏｒＩｎｔｅｒＦｒａｍｅＳｐａｃｅ（ＩＩＦＳ）、ＲｅｓｐｏｎｄｅｒＩｎｔｅｒＦｒａｍｅＳｐａｃｅ（ＲＩＦＳ）、またはＩＩＦＳ、ＲＩＦＳに所定時間を加えた期間等である。

ＩＩＦＳとは、通信を開始した通信装置が、フレームを送信する前に、通信媒体がＩｄｌｅであることを確認する期間（キャリアセンス期間）である。ＲＩＦＳとは、他の通信装置によって通信を開始された通信相手である通信装置が、フレームを送信する前に、通信媒体がＩｄｌｅであることを確認する期間（キャリアセンス期間）である。データフレームを受信してから送達確認フレームを送信する前の期間をＳＩＦＳとすれば、ＳＩＦＳよりもＩＩＦＳが大きく、ＩＩＦＳよりもＲＩＦＳが大きい。

このように、直前のフレーム交換から経過時間に応じてＡＧＣフィールドの長さを選択することにより、フレーム送信間隔が長く空いた後は周囲の状況が変化し受信信号レベルが変動する可能性があるので、時間長の長いＡＧＣフィールド長を選択することにより受信信号を適切なレベルに調整することができる。

（変形例７）
図１４は、データフレームのフレームフォーマットの一例を示す図である。データフレーム４２１は、ＭＡＣヘッダ４２２と、MACヘッダ４２２の誤り検出を行うためのヘッダチェックシーケンス（ＨＣＳ）４２３と、データ等が記載されるフレームボディ４２４と、フレームボディ４２４の誤り検出を行うためのフレームチェックシーケンス（ＦＣＳ、４２５）とを有する。ＭＡＣヘッダ４２２は、AGCフィールドの長さ情報を示すフィールドを有する。AGCフィールドの長さ情報を示すフィールドが１ビットである場合は、例えば、フィールドの値が“０”であればAGCフィールドの長さ３つ（３シンボル）を示し、フィールドの値が“１”であればAGCフィールドの長さ１つ（１シンボル）を示す。

図１５は、送達確認フレーム（ＡＣＫフレーム）のフレームフォーマットの一例を示す図である。ＡＣＫフレーム４３１は、ＭＡＣヘッダ４３２と、ヘッダチェックシーケンス（ＨＣＳ）４３３とを有する。ＭＡＣヘッダ４３２は、AGCフィールドの長さ情報を示すフィールドを有する。受信側の通信装置は、所定期間経過後にACKフレームを受信できない場合に、データフレームを再送する。

（その他の実施形態）
本発明の実施形態は上記の実施形態に限られず拡張、変更可能であり、拡張、変更した実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

１、２、３：通信装置、ｆ４、ｆ５：フレーム、１１：アンテナ、１２：切替部、１３：送信部、１４：変調部、１５：フレーム生成部、１６：受信部、１７：利得調整部、１８：ＡＤ変換部、１９：記憶部、２０：利得計算部、２１：フィールド長選択部、２２：判定部、２３：測定部、２４：復調部、２５：フレーム解析部、２６：制御部

Claims

他の通信装置から、電力を調整するための複数のフィールドを有するフレームを受信する通信装置であって、
各フィールドの平均受信電力を測定する測定手段と、
前記測定手段の測定結果が既定の範囲に含まれるか否かを判定する判定手段と、
前記測定手段の測定結果が規定の範囲内に含まれないと判定された場合に、前記測定手段の測定結果を用いて、利得を計算する計算手段と、
初期利得あるいは前記利得に従い、各フィールドを調整する調整手段と、
前記フレームの受信を開始してから、前記測定手段の測定結果が既定の範囲に含まれると前記判定手段で判定されるまでに、前記調整手段がフィールドを調整した調整回数に応じて、フィールドの長さを選択する選択手段と、
前記選択手段により選択されたフィールドの長さについての情報を、前記他の通信装置へ送信する送信手段とを備え、
前記選択手段は、フィールドの長さを、前記調整回数が第１閾値よりも小さい場合に第１値とし、前記調整回数が前記第１閾値以上である場合に前記第１値よりも大きい第２値をとすることを特徴とする通信装置。
フレームの受信間隔を測定するタイマと、
受信間隔が第３閾値以下の複数のフレームを受信する場合に、前記複数のフレームの各調整回数が同一の値で連続した回数をカウントするカウンタとをさらに備え、
前記選択手段は、前記カウンタによるカウント結果が第４閾値以上の場合に、調整回数に応じたフィールドの長さを選択することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
受信間隔が前記第３閾値以下の複数のフレームの調整回数が“１”で連続した場合であって、前記カウンタによるカウント結果が第５閾値以上の場合に、前記選択手段は、フィールドの長さを前記第１値とすることを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
受信間隔が前記第３閾値以下の複数のフレームの調整回数が“１を超える値”で連続した場合であって、前記カウンタによるカウント結果が第６閾値以上の場合に、前記選択手段は、フィールドの長さを前記第２値とすることを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
データフレームあるいは送達確認フレームは、フィールドの長さについての情報を示す第２フィールドを有し、
前記送信手段は、前記選択手段により選択されたフィールドの長さについての情報が第２フィールドに記載されたデータフレームあるいは送達確認フレームを、前記他の通信装置へ送信することを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
アンテナをさらに備え、
前記送信手段は、前記アンテナを用いて、前記選択手段により選択されたフィールドの長さについての情報を、前記他の通信装置へ送信することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。